แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จใหม่ได้ ที่รู้จักกันในชื่อ LIB เป็นเทคโนโลยีหลักที่น่าสนใจสำหรับการทำให้คาร์บอนเป็นกลาง ไม่เพียงแต่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาเท่านั้น แต่ยังใช้ในยานพาหนะ EV และอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก เช่น รถยนต์และรถโดยสาร เนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีความหนาแน่นของพลังงานสูง และสามารถชาร์จใหม่ได้
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของคุณดีแค่ไหน?
นักวิจัยภาคสนามยังคงพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในหลายด้าน เช่น เวลาในการใช้งาน กำลังขับ ความปลอดภัย ความหนาแน่นของพลังงาน อายุการใช้งาน และต้นทุน คุณลักษณะเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการศึกษาโดยลักษณะเฉพาะของวัสดุเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ได้แก่ การวิเคราะห์เชิงความร้อน คุณสมบัติการไหล การวัดปริมาณความร้อน โครมาโตกราฟี และแมสสเปกโตรเมตรี ซึ่งออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนนวัตกรรมและการผลิตวัสดุแบตเตอรี่
วัสดุใดจะเหมาะสมที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ของคุณ?
เนื่องจากวัสดุที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ต้องทำงานในช่วงอุณหภูมิ -20 °C ถึง 60 °C ปัจจัยที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการเลือกวัสดุคือความทนทานต่อความร้อน การวิเคราะห์เชิงความร้อนเป็นเทคนิคที่เหมาะสำหรับการทดสอบความคลาดเคลื่อนทางความร้อนและความเสถียรของวัสดุแบตเตอรี่ คุณลักษณะของวัสดุ เช่น อุณหภูมิของการสลายตัว องค์ประกอบทางเคมี ระดับของการเกิดออกซิเดชัน องค์ประกอบของตัวทำละลาย อุณหภูมิหลอมเหลว การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว และความเสถียรทางความร้อน สามารถระบุได้ทั้งหมดโดยเครื่องวิเคราะห์ความร้อน
เทคนิคการวิเคราะห์ใดที่เหมาะกับการวิจัยแบตเตอรี่?
เบื้องต้นเป็นการเริ่มจากวิเคราะห์เชิงความร้อนของส่วนประกอบในแบตเตอรี่ เพื่อศึกษาอุณหภูมิการสลายตัว การวิเคราะห์องค์ประกอบ การเกอดออกซิเดชัน สามารถศึกษาได้โดยเครื่องวิเคราะห์ความหนาแน่นของน้ำหนักด้วยความร้อน (TGA) อีกเทคนิคที่นิยมคือ เครื่องวิเคราะห์คุณสมบัติทางความร้อนเชิงพลังงาน (DSC) สามารถหาอุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุ ความร้อนของการหลอมเหลว ความจุความร้อน การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว แต่หากวัสดุหลอมละลายในอุณหภูมิสูง (มากกว่า 1200 °C) เครื่อง DSC/TGA ก็สามารถวิเคราะห์การหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง ความเสถียร และการกำหนดองค์ประกอบได้เช่นกัน และเมื่อกล่าวถึงการศึกษาความเสถียรของรูปร่างและขนาดของวัสดุ เครื่องวิเคราะห์เชิงกลทางความร้อน (TMA) สามารถใช้เพื่อวิเคราะห์การขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน ในขณะที่คุณสมบัติทางกลของแบตเตอรี่ (การศึกษาการเสียรูป) สามารถทดสอบโดยเครื่องวิเคราะห์สมบัติทางความร้อนของวัสดุเชิงกล (DMA)
ในระหว่างการผลิต มักจะต้องทำงานกับอนุภาคของแข็ง สารยึดเกาะ และตัวทำละลาย ในขั้นตอนนี้ เครื่องวัดคุณสมบัติการไหลจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับสารละลายแบตเตอรี่ในแต่ละขั้นตอนการผลิต รวมถึงการจัดเก็บ การผสม การเคลือบ และการทำให้แห้ง การวัดโปรไฟล์การไหลจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลือบที่สม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่การผลิตอิเล็กโทรดคุณภาพสูง
นอกจากนี้ ยังสามารถศึกษาพฤติกรรมทางอุณหพลศาสตร์เชิงปริมาณและจลน์ศาสตร์ของอิเล็กโทรไลต์ได้ง่ายๆ ด้วยระบบ Thermal Activity Monitor (TAM) ได้อีกด้วย
